论文摘要
目的提高钛合金-复合材料电阻焊接界面强度。方法以不锈钢网、预浸料和树脂薄膜的组合结构作为界面植入体,利用脉冲电阻焊接技术连接钛合金和玻璃纤维增强聚醚酰亚胺（GF/PEI）层合板。对表面光滑的钛合金分别进行砂纸机械打磨以及H2O2/NaOH碱性混合溶液刻蚀处理,并通过能谱分析仪、扫描电子显微镜和静态接触角测试仪,分别对钛合金表面成分、形貌和粗糙程度进行分析。对表面处理后的钛合金和GF/PEI层合板进行电阻焊接,并对焊件进行单搭接拉伸剪切试验,以评估焊接头的强度。利用超声波扫描显微镜检测层合板内部损伤验证接头失效模式。结果通过机械打磨后的钛合金,表面粗糙程度增加,接触角从56.8°上升到84.8°。钛合金与PEI树脂的界面结合性能上升,使最大焊接强度提升187.0%。碱性混合溶液刻蚀后的钛合金,表面形貌随刻蚀时间（te）的增长呈现出不同的结构,并在刻蚀后期出现亚微米级的网络结构,同时伴随着表面接触角从56.8°上升到136.3°。钛合金表面的亚微米级网络结构与PEI树脂形成机械互锁结构来共同承担焊接头的力学性能,使最大焊接强度提升198.4%。接头失效分析显示,焊接初期接头的主要失效模式为钛合金板从界面处直接剥离;焊件强度达到最佳时,失效模式转变为植入体断裂。结论对钛合金进行机械打磨和刻蚀处理可以有效改善表面粗糙程度,从而提高钛合金-GF/PEI层合板的焊接头强度。
论文目录
文章来源
类型: 期刊论文
作者: 崔旭,赵普,熊需海,张忠宝,王道晟
关键词: 钛合金,聚醚酰亚胺,电阻焊接,机械打磨,刻蚀,失效模式
来源: 表面技术 2019年11期
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅰ辑
专业: 材料科学
单位: 沈阳航空航天大学先进聚合物基复合材料辽宁省重点实验室
基金: 辽宁省高等学校国(境)外培养项目(2018LNGXGJWPY-YB008)~~
分类号: TB33;TB306
DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.11.026
页码: 244-251
总页数: 8
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